粉煤灰回填地基建筑物糾傾的設(shè)計(jì)與施工

周茂林　王進(jìn)展

摘 要：建筑物為一層配電房，采用粉煤灰回填進(jìn)行地基處理，由于設(shè)計(jì)和施工等多種因素，造成建筑物的不均勻沉降，從而造成建筑物的傾斜，后期處理采用傾斜鉆孔掏土法糾傾，并輔以靜壓樁托換基礎(chǔ)，達(dá)到使建筑物穩(wěn)定的目的。

關(guān)鍵詞：粉煤灰回填；傾斜鉆孔掏土法；糾傾；錨桿靜壓樁加固

中圖分類號：TU753 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號： 1671-3362（2013）08-117-02

需糾傾加固建筑物為一層配電房，采用粉煤灰回填進(jìn)行地基處理，由于設(shè)計(jì)和施工等多種因素，造成建筑物的不均勻沉降，從而造成建筑物的傾斜，設(shè)計(jì)采用傾斜鉆孔掏土法糾傾，并輔以錨桿靜壓樁托換基礎(chǔ)，達(dá)到使建筑物穩(wěn)定的目的。

1 工程概況

需糾傾建筑物為某小區(qū)三期1號專變，主體結(jié)構(gòu)為1層配電房，基礎(chǔ)為筏板基礎(chǔ)，底板厚300mm，砼強(qiáng)度等級為C30；基底設(shè)計(jì)600mm×600mm砼反梁，基底原設(shè)計(jì)采用2.85m厚的粉煤灰回填。

根據(jù)業(yè)主提供的監(jiān)測數(shù)據(jù)計(jì)算出建筑物的傾斜相關(guān)數(shù)據(jù)，該建筑物總體向東傾斜，傾斜率最大值為25.0‰，最小值為21.43‰。

2 土層設(shè)計(jì)參數(shù)

土層設(shè)計(jì)參數(shù)取值自勘察測繪研究院的《7#-24#，31#-33#，35#-37#及1#，2#地下車庫巖土工程勘察報告》（2011042），此處略。

3 糾傾及地基加固方案設(shè)計(jì)

3.1 糾傾方案設(shè)計(jì)

糾傾采用東傾西糾，傾斜鉆孔掏土法，該方法是在樓房西側(cè)打傾斜掏土孔，經(jīng)多輪反復(fù)掏土，地基下部土體被掏出，土體產(chǎn)生應(yīng)力釋放和側(cè)向擠壓變形，在上部建筑物及土體自重的作用下，產(chǎn)生下沉，根據(jù)建筑物的沉降速率，利用不均勻沉降來調(diào)整建筑物的平衡，從而達(dá)到糾偏的目的，最終使傾斜率控制在規(guī)范允許范圍以內(nèi)。

由于很多情況下，房屋糾傾不是純粹的理想化的三角型模式，根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，房屋以梯形即兩邊都沉降的方式糾傾，所以實(shí)際的掏土孔量比理論計(jì)算要多出很多。

糾偏掏土孔孔數(shù)可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算：

其中：n為孔數(shù)（孔），L為掏土段建筑物長度（m），N為與掏土工藝有關(guān)的校正系數(shù)，D為鉆孔直徑，B為建筑物底部寬度（m），h為建筑物高度（m），△L0建筑物綜合傾斜值（m）。

經(jīng)計(jì)算，布置φ150L10000掏土孔約123個，掏土孔距離建筑物外墻外邊線3.50m。

3.2 地基加固計(jì)算

根據(jù)業(yè)主提供的結(jié)構(gòu)圖及工勘報告，基底為②淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土（20.4m厚）、③粉質(zhì)黏土夾粉土（17.7m厚），且承載力分別為70kPa、120kPa，承載力較低，為確保本次糾傾施工完畢后不出現(xiàn)復(fù)傾現(xiàn)象，采用錨桿靜壓樁防復(fù)傾設(shè)計(jì)措施，錨桿靜壓樁布設(shè)于建筑物4周。

根據(jù)建筑樁基技術(shù)規(guī)范和常規(guī)的疏樁方案考慮，荷載分擔(dān)考慮土30%，樁70%，考慮到原基礎(chǔ)下已做粉煤灰回填，故考慮樁50%，粉煤灰50%，即考慮采用50%的荷載補(bǔ)償值，可以滿足設(shè)計(jì)要求。

加固計(jì)算參數(shù)：

3.2.1 建筑物主體參數(shù)

長：12.75m，寬：7.75m，層數(shù)：1層（地上1層），單位面積容重：20kN/m2 。

主體荷載（Q1）

基礎(chǔ)荷載（Q2）

長：14.1m，寬：9.1m，厚度：2.30m，單位體積容重：20kN/m3。

建筑物總重量（Q總）的計(jì)算

3.2.2 補(bǔ)償荷載計(jì)算

補(bǔ)償荷載（Q補(bǔ)）的計(jì)算：取50%補(bǔ)償率

3.2.3 單樁豎向承載力計(jì)算

根據(jù)工勘報告，由于基地為淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土，且層厚為20.4m左右，因此按摩擦減沉樁計(jì)算，根據(jù)孔D3土層參數(shù)計(jì)算

單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值：

單樁豎向承載力特征值：

3.2.4 樁數(shù)計(jì)算

實(shí)際布樁22根，滿足要求。

4 各分部分項(xiàng)工程施工方案

4.1 建筑物糾傾施工

4.1.1 掏土孔施工控制標(biāo)準(zhǔn)

掏土孔傾角：45°；掏土孔深度：7.50m；

掏土孔直徑：φ150；掏土孔孔數(shù)：123個。

4.1.2 施工技術(shù)要求

總體施工工序流程為：測放孔位→鉆機(jī)就位→試掏土→正常掏土→微調(diào)掏土等步驟。

4.1.3 施工步驟

施工前應(yīng)建立好沉降、位移監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。沉降采用水準(zhǔn)儀，定點(diǎn)、定尺、定時觀測，位移用重錘吊線法和經(jīng)緯儀雙控。糾偏掏土?xí)r應(yīng)每天觀測1次，加固時可3d觀測1次；糾偏掏土應(yīng)遵循由疏到密，由淺入深，循序漸進(jìn)的原則；由動態(tài)監(jiān)測資料來指導(dǎo)施工，并隨時調(diào)整掏土工作量，不斷調(diào)整建筑物的變形，以確保樓房糾偏效果；試掏土，先按每6m布設(shè)1個掏土孔；掏土順序依據(jù)從兩端到中間的原則；根據(jù)試掏土的沉降效果，確定掏土鉆孔間距、孔深的最合理的數(shù)據(jù)；正式掏土?xí)r應(yīng)根據(jù)頭1d的測量數(shù)來確定布設(shè)第2天的掏土孔數(shù)；微調(diào)掏土是對尚未達(dá)到設(shè)計(jì)要求的部分進(jìn)行進(jìn)一步的糾偏，微調(diào)掏土期間應(yīng)加強(qiáng)沉降觀測；嚴(yán)格控制沉降速率，5～10mm/d。

4.2 地基加固施工

4.2.1 施工控制指標(biāo)

砼方樁規(guī)格：200mm×200mm；設(shè)計(jì)樁長：14.0m；

單樁設(shè)計(jì)承載力：123.2kN；樁位偏差≤20mm；

垂直度偏差≤1.0%；控制壓樁力：設(shè)計(jì)值×1.6。

4.2.2 施工技術(shù)要求

錨桿靜壓樁的施工工序流程可分為：開挖溝槽→測放孔位→埋設(shè)錨桿→壓樁→封樁頭等步驟等步驟。

4.2.3 施工步驟

4.2.3.1 施工前的準(zhǔn)備

壓樁施工前，應(yīng)對施工場地預(yù)先加以整平，清除樁位孔下面的障礙物，做好施工防雨和施工降水工作；做好錨桿加工制作工作；對油壓千斤頂進(jìn)行標(biāo)定。

4.2.3.2 制樁

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求下料，打好注漿孔，單節(jié)樁長2.0m，端頭應(yīng)平整。

4.2.3.3 埋設(shè)錨桿

錨桿的埋設(shè)應(yīng)根據(jù)圖紙的位置，放好樁位孔；根據(jù)樁身斷面尺寸，鉆鑿出略大于樁截面的樁位孔徑；根據(jù)反力架底座螺栓孔位，用鑿巖機(jī)打孔后上緊備帽。

4.2.3.4 壓樁

壓樁采用雙控指標(biāo)，即千斤頂壓力值和樁長雙控；壓樁架安裝時要保持垂直，擰緊螺帽，防止壓樁架晃動，垂直度控制在1%以內(nèi)；樁尖就位時須保持垂直，樁段就位后必須加以校正，保持與上節(jié)樁在同一軸線上，壓樁時不得偏心加壓，樁頂應(yīng)墊鋼板或麻袋，防止壓壞樁頂砼；壓樁施工要求一次到位，嚴(yán)禁施工中途停頓；接樁時，應(yīng)事先焊好導(dǎo)正筋，焊縫應(yīng)飽滿無虛焊現(xiàn)象；壓樁過程中，應(yīng)記錄樁長、壓力等有關(guān)參數(shù)的變化情況，繪制樁長與壓力關(guān)系曲線。

4.2.3.5 接樁

接樁采用硫磺膠泥接樁。

4.2.3.6 封樁頭

壓樁達(dá)設(shè)計(jì)要求后，即可停止壓樁；封孔前須割除多余樁頭；澆灌砼前，清除孔內(nèi)雜物，沖洗干凈，排干孔內(nèi)積水，澆灌C30微膨細(xì)石砼；砼方樁施工結(jié)束后在樁頂部澆注300mm厚625mm寬C30砼梁封孔，以加強(qiáng)基礎(chǔ)與樁身的整體連結(jié)。樁頭交叉筋與螺桿焊接。

5 質(zhì)量評述

5.1 房屋糾偏

糾偏采用掏土鉆機(jī)傾斜成孔，進(jìn)行30°掏土，掏土孔孔徑φ150，根據(jù)沉降、位移的動態(tài)監(jiān)測，按2.0～3.0m的間距、7.50m的孔深進(jìn)行反復(fù)掏土，直至滿足糾偏要求為止，實(shí)際糾偏后房屋向東平均傾斜率0.197‰，滿足規(guī)范要求。因鉆孔孔徑較小，密度大，對建筑物變形影響較小，同時可有效控制建筑物的沉降，故質(zhì)量是可靠的。

5.2 地基加固

錨桿靜壓樁設(shè)計(jì)規(guī)格為200mm×200mm，每節(jié)樁長度2.0m，本次加固共設(shè)計(jì)錨桿靜壓方樁22根，實(shí)際施工22根。

本工程采用了傾斜鉆孔掏土法糾偏和錨桿靜壓樁進(jìn)行加固，施工中嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求和技術(shù)規(guī)范進(jìn)行，主導(dǎo)思想明確，選用方案得當(dāng)可靠，工程達(dá)到預(yù)期目的。

該工程原傾斜率最大值為25.0‰，最小值為21.43‰（根據(jù)業(yè)主提供資料計(jì)算得出），竣工驗(yàn)收時經(jīng)四方監(jiān)測（建設(shè)單位、監(jiān)理單位、勘察單位、設(shè)計(jì)施工單位）結(jié)果顯示該建筑物往南平均傾斜率為0.197‰，隨封孔結(jié)束，沉降量相應(yīng)減少，并處于穩(wěn)定狀態(tài)。

6 結(jié)語

該工程糾傾加固設(shè)計(jì)及施工符合合同要求，達(dá)到國家規(guī)范允許控制值，未發(fā)生任何不安全的隱患，建筑物保持原有狀態(tài)，糾傾對主體沒有破壞。因此設(shè)計(jì)方案是正確的，施工是安全的，各項(xiàng)指標(biāo)均符合國家相關(guān)規(guī)范及合同要求，保證了建筑物的安全使用。

參考文獻(xiàn)

[1] 建筑樁基技術(shù)規(guī)范[S].JGJ94-2008.

[2] 既有建筑地基基礎(chǔ)加固技術(shù)規(guī)范[S].JGJ123-2012.

[3] 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].GB50007-2011.

[4] 危險房屋鑒定標(biāo)準(zhǔn)[S].JGJ125-99.

[5] 建筑地基技術(shù)處理規(guī)范[S].JGJ79-2002.

作者簡介：周茂林（1967-），男，高級工程師，鎮(zhèn)江市公共住房投資建設(shè)有限公司；王進(jìn)展（1983-），男，工程師，江蘇華都建設(shè)有限公司。